在椭圆x^2+4y^2=4上求一点,使其到直线2x+3y=6的距离最短.
貌似要用到拉格朗日函数?用初高中知识的自重,即使会显得简单.
人气:193 ℃ 时间:2019-11-14 14:32:12
解答
设M是椭圆上一点,M(x,y),
M至直线距离d=(2x+3y-6|/√13,
作目标函数D=(√13d)^2=(2x+3y-6)^2,
限制条件:x^2+4y^2-4=0,
作函数Φ(x)=(2x+3y-6)^2+λ(x^2+4y^2-4),
∂Φ/∂x=4(2x+3y-6)+2λx=0,
2x+3y-6=-λx/2,(1)
∂Φ/∂y=6(2x+3y-6)+8λy=0,
2x+3y-6=-4λy/3,(2)
比较(1)和(2)式,
-λx/2=-4λy/3,
x=8y/3,(3)
代入限制条件,椭圆方程,
(8y/3)^2+4y^2=4,
100y^2=36,
y=±3/5,
x=±8/5,
从作中可知,直线2x+3y=6通过第一象限,不在第三象限,
故取正值距离最小,而取负值距离最大,
∴当M在(8/5,3/5)时,距直线2x+3y=6最小.
我已用初等数学方法验证,答案没有错.
在椭圆上离直线最短的点是与直线平行的切线,
切线方程为:y=-2x/3+5/3,
求得切点为(8/5,3/5),最短距离为√13/13.
推荐
猜你喜欢
- 甲乙两辆汽车往返于AB两地.甲车往返都是50千米/小时,而乙车去时60千米/小时,返回时40千米/小时,
- 熔化凝固汽化液化升华凝华 用水分子运动解释 要全部的!急
- leave sth.alone
- 某科技活动小组制作了一个可以测量物体重力的“浮力秤”,装置如图所示.他们将作秤盘的空心国柱体竖直漂浮在水面上,此时秤盘与水面相交处标为“O 牛”,然后在秤盘上放10 牛的物体,在秤盘与水面相交处标上“10 牛”.小组同学对如何标记浮力秤上O
- 为保证作物的最大光合速率,如遇连阴天,温室需补光,选用——光最有效.(为什么是红或蓝紫光,不是白光、答案上说要考虑"温室补光"什么意思)
- 如A⊆B那么是不是有可能A=B 已知集合A={0,1} B={x|x⊆A} 则集合A与B的关系是?
- 求函数y=(2-sinx)/(2-cosx)的最大值和最小值
- 两个互感线圈相串联的总电感与同名端有何关系